Gestire ponti e tunnel quando si modellano percorsi raster a minor costo?

Attualmente sto utilizzando lo strumento Percorso costi dell'analista spaziale ArcGIS 10 per modellare i percorsi pedonali. Ho marciapiedi, recinzioni, edifici e una tonnellata di elementi in scala pedonale, tutti combinati in una superficie di costo in cui i marciapiedi sono a basso costo, i parchi sono leggermente più alti, i marciapiedi sono ancora più alti e gli edifici, i recinti e simili sono barriere. Il modello funziona alla grande per definire percorsi ottimali, confrontare percorsi tra loro, valutare la pedonabilità delle aree e costruire camminamenti.

Ma ho un grosso problema: ponti e tunnel. Poiché la superficie di costo impone tutte le funzionalità in un unico piano 2D, non sono in grado di modellare un ponte con un marciapiede che attraversa una strada con un marciapiede. Devo scegliere quale dovrebbe essere tagliato. Un'alternativa è trovare tutti i ponti e i tunnel della città e modellare tutte le combinazioni di under / over, ma il modello impiega un'eternità a correre così com'è! Esiste uno strumento di terze parti in grado di eseguire il percorso di costo minimo in 3D o mi manca una soluzione alternativa di qualche tipo?

— julie
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Piacere di vederti qui, Julie! Si identifica una limitazione fondamentale nell'esecuzione delle analisi del percorso di costo con una struttura di dati puramente grigliata. Spero che gli intervistati suggeriranno alternative efficaci da considerare.

— whuber

Julie, hai escluso le soluzioni vettoriali fornite dall'estensione Network Analyst?

Grazie ad entrambi! ci sono due problemi con una soluzione vettoriale pura: (1) i pedoni si muovono liberamente attraverso le aree, non su binari come automobili e treni, ad esempio, attraversando parchi e aree pubbliche; (2) Non ho i dati per supportare una soluzione vettoriale - i miei marciapiedi e strisce pedonali sono poligoni; e generare buone linee d'asse sarebbe alquanto costoso (qualche idea lì?)

— luglio

@julie - WRT (1) Finché i ped non sono sconfinanti, potresti non voler costruire un modello che incoraggi il taglio trasversale anche se si tratta dello scenario esistente. (2) C'è prob. un modo per afferrare le linee centrali dagli spazi vuoti in un livello poligonale (nuova domanda?). Per quanto riguarda la modellazione, utilizzerei i dati stradali regolari e rimuoverei i bordi senza marciapiedi. Aggiungerò i dati della traccia e traccerò manualmente tutto ciò che non esiste. Dove strade e sentieri si incontrano, creerei nodi fittizi. Il modello favorirebbe piste, strade, strade senza marciapiede e quindi dati basati su raster in modo tale che il percorso non violi le proprietà di nessuno.

— Dassouki,

@julie, per curiosità: 1) quali sono le dimensioni approssimative dell'area del progetto, 2) qual è la dimensione attuale dei pixel / pixel dell'input raster esistente e 3) quanto tempo effettivamente trascorre quando lo invii attraverso il costo strumento percorso? Più ci penso, più desidero questi dettagli.

— elrobis,

Risposte:

Come diceva @dassouki, la soluzione Network Analyst potrebbe essere adatta qui, se si specificano gruppi di connettività .

Nel tuo caso, il cavalcavia e il sottopasso sarebbero in gruppi di connettività separati, quindi non sarebbe possibile attraversarli. (Nei casi in cui vi sono scale, è possibile consentire ai pedoni di cambiare altezza.)

In termini di consentire movimenti "non strutturati", è possibile creare vettori dai raster utilizzando il comando FLOWACCUMULATION , che consente di acquisire percorsi che non seguono percorsi tradizionali.

Ciò non consentirebbe lo stesso grado di libertà dell'approccio raster, ma dovrebbe risolvere il problema con i sorpassi / sottopassi.

— Stephen Lead
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Sono d'accordo e penso che sia un puro problema vettoriale. I raster devono essere utilizzati solo per trovare percorsi che non sono rappresentati tramite vettori. Aggiungete a ciò la maggior parte dei tunnel non consente ai pedoni.

— Dassouki,

@dassouki Dove vivo, il traffico è limitato dai diritti di passaggio della ferrovia. A intervalli di circa un chilometro ci sono sottopassi pedonali per consentire il traffico pedonale. A volte questi sono condivisi con il traffico, ma la maggior parte di essi sono dedicati (e coinvolgono le scale). Esiste una circostanza simile che coinvolge le principali autostrade che circondano la città: la maggior parte degli incroci sono sottopassi e molti ammettono il traffico pedonale.

— whuber

@whuber Immagino che mi riferissi ai tunnel dei veicoli che passano sotto un fiume, attraverso una montagna o sotto un centro affollato di affari / centro. I peds non sono generalmente ammessi in quelle strutture lunghe ad alta velocità

— dassouki,

@whuber Julie potrebbe specificare un costo / peso per le scale, quindi un percorso piatto sarebbe stato scelto dove era più veloce, ma sarebbe anche possibile usare le scale. Per le persone disabili le scale potrebbero essere classificate come una barriera. voce nel file di aiuto

— Stephen Lead,

Non funziona sempre così, Stephen. Ad esempio, all'interno della nostra bella città c'è una passeggiata lungo una riva del fiume. Passando sopra quella passeggiata in quota si trovano vari cavalcavia autostradali, molti dei quali con marciapiedi. Come si crea un raster che consente ai pedoni di attraversare il fiume su questi cavalcavia e anche di passare sotto i cavalcavia lungo la passeggiata fluviale, ma di non collegarsi direttamente l'uno all'altro?

— whuber

La domanda che hai posto è non banale. Non posso parlare per esperienza di come ArcGIS gestisce i percorsi meno costosi su un raster, perché non ci ho giocato. Ma se vuoi usare un approccio rigorosamente raster, allora hai ragione nel supporre che dovrai modellare il sopra / sotto per ponti e tunnel.

L'altro problema principale qui è se è possibile modificare l'algoritmo del percorso meno costoso di ArcGIS per utilizzare quei raster over / under quando appropriato. Ciò richiederebbe la modifica dell'algoritmo per cercare determinate funzionalità che indicheranno che è necessario caricare il raster over / under appropriato per attraversare ponti o tunnel. La mia ipotesi iniziale è che l'algoritmo ArcGIS dei percorsi meno costosi non può essere modificato.

** ESCLUSIONE DI RESPONSABILITÀ ** La mia azienda ha sviluppato una soluzione per questo problema ed è possibile visualizzarne una dimostrazione su http://www.groundguidance.com . L'area è Lincoln Park a Chicago. Questa area evidenzia le nostre capacità multiplanar di routing raster. Sentiti libero di giocarci e se hai qualche domanda sentiti libero di chiedere.

— BP24
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Molto interessante! Potresti spiegare cosa intendi per "capacità di instradamento raster multiplanare" o fornire un riferimento a ulteriori informazioni?

— whuber

@whuber Non so quanto divulgo qui, in quanto è una soluzione proprietaria. Un'idea generale: data l'estensione, crea un piano di massa e tutti gli altri piani di cui hai bisogno per quell'estensione. Il piano di massa contiene la maggior parte dei dati raster, mentre i piani aggiuntivi contengono "tunnel" che rappresentano ponti, ecc. Quando l'algoritmo raggiunge un'entrata in questi "tunnel" planari, è consentito solo passare attraverso il "tunnel" per l'altra parte. Quindi non esiste una "via suicida" che salta da un ponte a un sentiero sottostante.

— bp24,

Potresti provare a considerare questo come un problema GIS indoor. Implementazione del percorso più breve Dijkstra per il sistema di navigazione interna 3D

Non è esattamente un intervento chirurgico al cervello - ma è vicino .

— Kirk Kuykendall
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